Nouveaux concepts de transmission vidéo en milieu marin pour ...

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Introduction tel-00821997, version 1 - 13 May 2013 Une transmission vidéo en temps réel est nécessaire pour offrir plus de capacités opérationnelles lorsqu’un bâtiment de surface déploie une embarcation légère. Ce nouveau service doit autoriser la télésurveillance ou le pilotage à distance. Or, il est limité par le débit, la qualité et la portée de la liaison sur laquelle il s’appuie. En effet, dès lors qu’a été envisagée la possibilité de transmettre des vidéos en temps réel entre deux bâtiments de surface, l’analyse des moyens existants sur de telles plateformes n’a pas donné satisfaction. Si les services satellites sont exclus car ils soumettent un client à son fournisseur, l’étude des liaisons point-à-point des navires a révélé leur incapacité à entretenir des débits suffisants. De plus, la création de nouveaux services est l’occasion de remettre en question l’existant pour le confronter à l’évolution des techniques. Ce faisant, une analyse des moyens de transmission vidéo inter plateformes est présentée dans ce mémoire. En partant de la source elle-même, nous avons tenté de comprendre comment relier simplement les différentes notions qui caractérisent la conception d’une liaison radioélectrique. Cette démarche nous a amené à étudier le canal de propagation puis de transmission. Cela nous a permis de spécifier puis de développer une antenne apte à l’intégration sur une embarcation légère. Les concepts généraux qui différencient la transmission vidéo en temps réel d’autres systèmes sont présentés dans un premier chapitre. Les notions de qualité et de débit sont ainsi abordées par les mécanismes de compression et la mise en forme des données dans une architecture à commutation de paquets. D’autre part, une comparaison entre mono et multi-porteuses est proposée puisque de nombreuses normes de communications à haut débit emploient l’OFDM. Dans le second chapitre, les modèles de propagation des ondes radioélectriques en milieu marin sont décrits. L’objectif est de déterminer les fréquences propices à l’établissement d’une liaison à haut débit et à longue portée puis de révéler le comportement du canal en fonction de la distance. Cette identification est complétée par l’analyse qualitative des phénomènes aléatoires induits par la surface de la mer. Des perspectives d’amélioration des modèles classiques sont ainsi proposées. Le troisième chapitre est dédié au canal de transmission. La puissance reçue à la distance limite de liaison tangente est calculée en utilisant un modèle qui tient 1
Introduction compte de la diffraction par la surface de la mer. Les valeurs obtenues sont ensuite comparées au seuil de sensibilité d’un récepteur cohérent. L’objectif est de démontrer que l’emploi d’antennes directives est nécessaire. Par la suite, le développement d’un outil de simulation du canal de transmission est décrit. Il permet une insertion des données de rayonnement des antennes et d’attitude des plateformes pour évaluer les dépointages, la désadaptation des états de polarisation et les décalages Doppler. tel-00821997, version 1 - 13 May 2013 Le dernier chapitre est destiné à la sélection de dispositifs rayonnants adaptés aux plateformes. Les différentes étapes de conception, réalisation et mesure d’une structure pour embarcation légère sont décrites. Basée sur un réseau circulaire de monopôles, elle autorise un fonctionnement en mode omnidirectionnel et en mode directif avec une intégration au porteur facilitée par la présence d’un cylindre central. 2
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CHAPITRE 2. PROPAGATION DES ONDES R
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